Эндокринолог: фруктоза провоцирует ожирение

Методика проведения

Исследование проводится утром натощак.

Вначале получают исходный образец выдыхаемого воздуха, для этого пациент делает глубокий вдох и максимальный выдох в специальное аппаратное устройство. Затем пациент принимает внутрь 30 мл раствора фруктозы /лактозы/ лактулозы в зависимости от цели диагностической процедуры. В течение 2-3-х часов каждые 15-20 мин описанным способом собирают образцы выдыхаемого воздуха. Все полученные образцы анализируют на водородном анализаторе.

Продолжительность теста в среднем 120 — 180 минут.

Исследование на лактазную недостаточность и непереносимость фруктозы выполняются в разные дни.

Лактулоза, лактозы и фруктоза могут вызвать такие симптомы, как повышенное газообразование, вздутие живота, спазмы или диарея. Но эти симптомы временные, что не должно вызывать беспокойство. Процедура проводится  в дневном стационаре клиники.

Подготовка

1. Водородный дыхательный тест делается натощак, поэтому рекомендуется легкий ужин минимум за 14 часов до диагностики. Перед тестом разрешается пить воду.
2. Запрещается за 24 часа до водородного дыхательного теста принимать все виды алкогольных и слабоалкогольных напитков и следующие продукты питания: молоко, лук, чеснок, капусту, любые соки, маринованные овощи, бобовые, жевать жевательную резинку.
3. За 12 часов до теста не рекомендуется курить/жевать жевательную резинку.
4. Перед проведением водородного дыхательного теста запрещен прием спиртосодержащих лекарственных препаратов (за 1 день), слабительных средств (минимум за 3 дня) и антибиотиков (минимум за 4 недели), ингибиторы протонной помпы (омепразол, рабепразол, эзомепразол, пантопразол, декслансопразол), препараты висмута (Де-нол, Вентер и т.д.), пробиотики (минимум за 2 недели). В день исследования можно принять лекарственные препараты (кроме витаминов, слабительных средств и антибиотиков), запив их водой.
5. В день проведения теста нельзя надевать и фиксировать зубные протезы, так как клейкие вещества для их фиксации могут снизить достоверность получаемых результатов.
6. Перед водородным дыхательным тестом утром рекомендуется почистить зубы.
7. За 2 часа до исследования следует отказаться от физических упражнений.

Отсутствие качественной предварительной подготовки к водородному дыхательному тесту влияет не только на достоверность результата исследования, но и на возможность его проведения в целом. В случае, если базальный уровень водорода в выдыхаемом воздухе превышает или равен 10 единицам, то тест будет перенесен на другую дату.

Что является результатом исследования?

Врач, проводивший исследование выдает заключение.В случае положительного результата, т.е. выявления синдрома избыточного бактериального роста в тонкой кишке, необходима консультация врача гастроэнтеролога для решения вопроса о назначении лечения и о возможных дополнительных исследованиях.

Врач, проводивший исследование выдает заключение о наличии или отсутствии синдрома избыточного бактериального роста в тонкой кишке, лактазной недостаточности или непереносимости фруктозы.

В случае положительного результата необходима консультация врача гастроэнтеролога для решения вопроса о назначении лечения и о возможных дополнительных исследованиях.

Почему в поликлинике ЭКСПЕРТ?

• _{Водородный дыхательный тест проводится далеко не во всех медицинских учрежденияхСПб.}
• _{По результатам обследования вы можете получить высококвалифицированнуюконсультацию гастроэнтеролога-эксперта, который назначит Вам правильное и адекватноелечение.}
• _{При необходимости, возможно пройти дополнительные диагностические процедуры для уточнения диагноза (УЗИ, РРС, лабораторные исследования).}
• _{Исследование проводится в комфортных для вас условиях.}

Олигосахариды

Это сложные углеводы, состоящие из 2-10 молекул моносахаридов. Самые простые сложные углеводы — это дисахариды. Они состоят из двух одинаковых или разных молекул моносахаридов. 

В природе не так много дисахаридов, которые существуют сами по себе. Наиболее распространенные дисахариды: мальтоза (4 – O-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза), целлобиоза (D-глюкозил-β- (1 → 4) -D-глюкоза), лактоза (β-D-галактопиранозил- (1-4) α-D-глюкопираноза), сахароза (β-D-фруктофуранозил- (2 → 1) -α-D-глюкопиранозид), трегалоза (α-D-глюкопиранозил- (1 → 1) -α-D-глюкопиранозид). 

В природе гораздо чаще встречаются фрагменты дисахаридов, входящих в состав многих гликозидов растительного и бактериального происхождения. 

Инулин

Инулин — это гомополисахарид (C 6 H 10 O 5)n, который некоторые растения хранят в качестве накопителя энергии. Он состоит из остатков D-фруктопиранозы, связанных β- (2 → 1) связью. Концы полимера, как и сахароза, содержат ά-D-глюкозу. Его молекулярная масса не превышает 6000 D. Он относится к фруктанам – полимерам фруктозы. 

Инулин содержится в корнях и водных растениях. Обычно растения, накапливающие инулин, не накапливают крахмал. Вкус инулина варьируется: от совершенно безвкусного до сладкого. Он в три-четыре раза менее калорийен, чем многие углеводы. Увеличивает всасывание кальция и, возможно, магния, способствует росту микрофлоры кишечника. Подходит для людей с сахарным диабетом. Чрезмерное количество может вызвать вздутие живота. Может производиться этанол, используемый для производства фруктозы.

Продукты, в которых содержится инулин

Ферменты и воспаление

Ферменты – это белковые катализаторы, которые активируют химические реакции в организме. Из-за своего белкового происхождения они обладают исключительными каталитическими свойствами, то есть могут ускорять реакции в 107-1010 раз. В организме человека содержится около 3000 различных ферментов, которые катализируют более 7000 различных химических реакций. 

Ферменты контролируют все метаболические процессы в организме, от расщепления питательных веществ, преобразования и хранения энергии до производства биомолекул и комплексных иммуномодулирующих эффектов. Когда нашему организму не хватает ферментов или нарушается их функциональное состояние, ухудшаются физиологические реакции, а при различных патологиях, воспалениях потвоспаленребность в естественных системных ферментах сильно возрастает, часто превышая возможности организма.

Когда речь идет о воспалительных реакциях, важно помнить, что они характеризуются пятью основными симптомами: 

• жар (температура);
• покраснение;
• отек;
• боль;
• нарушение функции пораженного участка. 

Системная ферментная терапия уменьшает все признаки воспаления, но работает иначе, чем традиционные противовоспалительные препараты. Действие НПВП основано на ингибировании фермента циклооксигеназы, который снижает синтез медиаторов воспаления, таких как простагландины и тромбоксаны, и, таким образом, снимает симптомы воспаления. 

Однако эти препараты обладают рядом побочных эффектов на желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему, некоторые из которых вредны для печени, почек и не рекомендуются во время беременности. 

Между тем системные ферменты не блокируют выработку естественных медиаторов воспаления во время воспаления, но ускоряют метаболизм в очаге воспаления, стимулирует иммунную систему организма на борьбу с патогеном, активирует лизис клеток и способствует фагоцитозу. Таким образом, ферменты не подавляют само воспаление, а ускоряют его естественное течение и тем самым помогают нашему организму справиться с ним. 

Благодаря ускоренному течению воспаления инфекция ограничена и не распространяется на окружающие ткани и органы. Еще один важный эффект системных ферментов – синергетический эффект при использовании в сочетании с антибиотиками. Благодаря ускоренному течению воспаления инфекция ограничена и не распространяется на окружающие ткани и органы. Еще один важный эффект системных ферментов – синергетический эффект при использовании в сочетании с антибиотиками.

Согласно мировой литературе, использование системных ферментов в сочетании с антибактериальными средствами улучшает их биодоступность для бактерий, тем самым усиливая действие антибиотиков и снижая их дозу

Также важно подчеркнуть, что ферментные препараты безопасны, не имеют вредных побочных эффектов и не имеют токсичных или смертельных доз

Системные ферменты

Пищевые волокна (полисахариды некрахмального происхождения)

Пищевые волокна классифицируются как растворимые и нерастворимые в воде.

• Нерастворимые волокна состоят в основном из целлюлозы и гемицеллюлозы. Нерастворимая клетчатка связывается с водой в толстой кишке и набухает. Это способствует перистальтике кишечника, снижает риск запоров и вероятность рака толстой кишки.
• Растворимые волокна растворяются и загустевают в воде. Это пектины и слизь. Они обеспечивают чувство сытости, замедляют всасывание желчных кислот за счет увеличения выведения холестерина с калом и регулирования уровня холестерина в крови. 

Источники пищевых волокон: 

• фасоль, горох;
• овсяная мука, овсяные отруби, ячмень;
• фрукты — яблоки, вишня, цитрусовые;
• ягоды — крыжовник, клубника, малина, черная смородина;
• овощи — свёкла, морковь. 

Количество, состав и структура пектина зависят от вида растения и спелости. Пектин обычно добывают из цитрусовых. В слабокислой среде пектины образуют гелевые структуры, поэтому их широко используют в качестве загустителя в кондитерских изделиях, желе, мармеладе, в качестве наполнителя при производстве лекарств, сладостей, а также при производстве соков и молочных напитков.

Кроме того, пектины легко связываются с солями тяжелых металлов и поэтому используются в профилактических целях для предотвращения отравления тяжелыми металлами.

 Рекомендации по потреблению сахара и пищевых волокон:

• Рекомендуется, чтобы количество легко усваиваемых углеводов не превышало 60 г/день или не превышало 10% суточного значения энергии.
• Взрослым рекомендуется употреблять не менее 18 г некрахмальных пищевых волокон 12-34 г/день.

Как избежать глюкозо-фруктозного сиропа?

Основное правило – избегать простых сахаров в ежедневном рационе. Сиропа нет на полке в магазине, поэтому читайте этикетки

В первую очередь обратите внимание на сладкие напитки, такие как чай со льдом, тоник, классическая кола, ароматизированная вода, энергетические напитки. Другая группа продуктов для сладких завтраков, молочных напитков, фруктовых йогуртов

Есть выбор, вы можете выбрать напитки со стевией, пониженные калорийность, перейти на питьевую минеральную воду и обратить внимание на состав того, что вы покупаете. Этикетки продукта должны включать информацию о содержании сахара в продукте

Дана сумма как естественно содержащихся, так и добавленных.

По данным ВОЗ, добавленный или свободный сахар не должен превышать 10% суточной потребности в калориях. Проще говоря, мы можем преобразовать вот так что при диете 2000 ккал мы не должны превышать 200 ккал энергетической ценности, полученной из сахара. 1 чайная ложка сахара составляет 5 г, поэтому 20 ккал x10 = 50 г сахара в день.

Примечания и ссылки

1. ↑ и
2. рассчитывается молекулярная масса от .
3. (in) JG Speight, Norbert Adolph Lange, Lange’s Handbook of Chemistry , McGraw-Hill,2005 г., 16- е  изд. , 1623  с. ( ISBN  0-07-143220-5 ) , стр.  2,289
4. Луи Жак Тенар, Луи Жозеф Гей-Люссак, Жан-Батист Био и Жан-Батист Дюма , «  Отчет о диссертации М. Пелиджио, озаглавленной: Исследование природы и химических свойств сахаров  », Еженедельные отчеты о сессиях Академия наук ,
   2 июля 1838 г., стр.  106-113  :

   — п. 109

5. (in) (по состоянию на 12 февраля 2016 г. )  : «  в знак признания выдающихся заслуг, оказанных He Has His, работа — синтез сахара и пуринов .

6. (in) Карл Н. Киршнер и Роберт Дж. Вудс , Взаимодействие с растворителями определяет конформацию углеводов , Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States , vol.  98, п о  19,
   11 сентября 2001 г., стр.  10541-10545
7. (in) Хусам Нассиф, Хасан Аль-Али и Валид Хури Савсан Кейруз , Прогнозирование сайта связывания белок-глюкоза с использованием опорных векторных машин , Proteins , Vol.  77, п о  1,
   октябрь 2009 г., стр.  121-132
8. ↑ и (ru) Фред В. Шенк , Глюкоза и глюкозосодержащие сиропы , Энциклопедия промышленной химии Ульмана ,
   2002 г.
9. (in) Питер М. Коллинз , Словарь углеводов , Бока-Ратон, CRC Press,2005 г., 1282  с. ( ISBN  0-8493-3829-8 )
10. (in) Х. Ф. Банн и П. Дж. Хиггинс , »  Реакция моносахаридов с белками: возможное эволюционное значение  « , Science , vol.  213, п о  4504,
    10 июля 1981 г., стр.  222-224
11. (in) Роналдо П. Феррарис , »  Диетическая регуляция и регуляция развития кишечного транспорта сахара  « , Биохимический журнал , вып.  360, п о  2
    декабрь 2001, стр.  265-276
12. (in) Джордж Л. Келлетт , Облегченный компонент всасывания глюкозы в кишечнике , The Journal of Physiology , Vol.  531, п о  3,
    Март 2001 г., стр.  585-595
13. (in) Стивен Х. Фэйрклаф и Ким Хьюстон , Метаболическая мера умственного усилия , Биологическая психология , том.  66, п о  2
    Апрель 2004 г., стр.  177-190
14. (in) Мэтью Т. Гайллиот, Рой Ф. Баумейстер, К. Натан ДеУолл, Джон К. Манер, Плант, Э. Эшби; Тайс, Дайан М .; Брюэр, Лорен Э .; Шмейхель, Брэндон Дж. , Самоконтроль полагается на глюкозу как на ограниченный источник энергии: сила воли — это больше, чем метафора.  ” , Журнал личности и социальной психологии , т.  92, п о  2
    февраль 2007 г., стр.  325-336
15. (in) Мэтью Т. Рой Ф. Баумейстер и Гайлиот , Физиология силы воли: связь глюкозы в крови с самоконтролем , Обзор личности и социальной психологии , том.  11, п о  4,
    ноябрь 2007 г., стр.  303-327
16. (in) Э. Дж. Рой Ф. Баумейстер и Масикампо , К физиологии двойственного процесса рассуждений и суждений: лимонад, сила воли и дорогостоящий анализ на основе правил , Психологическая наука , т.  19, п о  3,
    Март 2008 г., стр.  255-260

Физические и функциональные свойства

Сладость фруктозы

Основной причиной коммерческого использования фруктозы в продуктах питания и напитках, помимо ее низкой стоимости, является ее высокая относительная сладость. Это самый сладкий из всех встречающихся в природе углеводов. Относительная сладость фруктозы в 1,2–1,8 раз превышает сладость сахарозы. Однако более сладкая форма фруктозы — это 6-членная кольцевая форма; 5-членная кольцевая форма на вкус примерно такая же, как и у обычного столового сахара. Нагревание фруктозы приводит к образованию 5-членной кольцевой формы. Следовательно, относительная сладость уменьшается с повышением температуры. Однако было замечено, что абсолютная сладость фруктозы при 5 ° C идентична 50 ° C, и, таким образом, относительная сладость для сахарозы не связана с аномальным распределением, а с уменьшением абсолютной сладости сахарозы при более низких температурах.

Рисунок 2: Относительная сладость сахаров и подсластителей

Сладость фруктозы ощущается раньше, чем сладость сахарозы или глюкозы, а вкусовые ощущения достигают пика (выше, чем у сахарозы) и ослабевают быстрее, чем у сахарозы. Фруктоза также может усиливать другие вкусовые качества системы.

Фруктоза проявляет синергетический эффект сладости при использовании в сочетании с другими подсластителями. Относительная сладость фруктозы, смешанной с сахарозой, аспартамом или сахарином, воспринимается больше, чем сладость, рассчитанная для отдельных компонентов.

Растворимость и кристаллизация фруктозы

Фруктоза более растворима в воде, чем другие сахара, а также другие сахарные спирты. Поэтому фруктозу трудно кристаллизовать из водного раствора. Смеси сахара, содержащие фруктозу, такие как конфеты, мягче, чем смеси, содержащие другие сахара, из-за большей растворимости фруктозы.

Гигроскопичность и увлажненность фруктозы

Фруктоза быстрее впитывает влагу и медленнее выделяет ее в окружающую среду, чем сахароза, глюкоза или другие питательные подсластители. Фруктоза является отличным увлажнителем и сохраняет влагу в течение длительного периода времени даже при низкой относительной влажности (RH). Таким образом, фруктоза может придать пищевым продуктам, в которых она используется, более приятную на вкус текстуру и более длительный срок хранения.

Точка замерзания

Фруктоза в большей степени влияет на снижение точки замерзания, чем дисахариды или олигосахариды, которые могут защитить целостность клеточных стенок фруктов за счет уменьшения образования кристаллов льда. Однако эта характеристика может быть нежелательной для молочных десертов мягкого или твердого замораживания.

Функциональность фруктозы и крахмала в пищевых системах

Фруктоза увеличивает вязкость крахмала быстрее и достигает более высокой конечной вязкости, чем сахароза, потому что фруктоза снижает температуру, требуемую во время желатинизации крахмала , вызывая более высокую конечную вязкость.

Хотя некоторые искусственные подсластители не подходят для домашней выпечки, во многих традиционных рецептах используется фруктоза.

Метаболизм фруктозы

Все три диетических моносахарида транспортируются в печень транспортером GLUT2. Фруктоза и галактоза являются фосфорилируется в печени путем фруктокиназу (K _м = 0,5 мМ) и galactokinase (К _м = 0,8 мМ), соответственно. Напротив, глюкоза имеет тенденцию проходить через печень (K _m печеночной глюкокиназы = 10 мМ) и может метаболизироваться в любом месте тела. Поглощение фруктозы печенью не регулируется инсулином. Однако инсулин способен увеличивать количество и функциональную активность GLUT5 в клетках скелетных мышц.

Фруктолиз

Первоначальный катаболизм фруктозы иногда называют фруктолизом по аналогии с гликолизом , катаболизмом глюкозы . При фруктолизе фермент фруктокиназа сначала производит фруктозо-1-фосфат , который расщепляется альдолазой B с образованием триоз дигидроксиацетонфосфата (DHAP) и глицеральдегида . В отличие от гликолиза , в fructolysis триозы глицеральдегид испытывает недостаток в фосфатную группу . Третий фермент, триокиназа , поэтому необходим для фосфорилирования глицеральдегида с образованием глицеральдегид-3-фосфата . Полученные триозы идентичны триозам, полученным при гликолизе, и могут вступать в глюконеогенный путь для синтеза глюкозы или гликогена или далее катаболизироваться через низший гликолитический путь до пирувата .

Метаболизм фруктозы в DHAP и глицеральдегид

Первым шагом в метаболизме фруктозы является фосфорилирование фруктозы до фруктозо-1-фосфата фруктокиназой, таким образом улавливая фруктозу для метаболизма в печени. Фруктоза 1-фосфат затем подвергают гидролизу с помощью альдолазы B с образованием DHAP и glyceraldehydes; DHAP может быть изомеризован в глицерин-3-фосфат триозофосфат-изомеразой или восстановлен до глицерин-3-фосфата глицерин-3-фосфатдегидрогеназой. Полученный глицеральдегид также может быть преобразован в глицеральдегид-3-фосфат с помощью глицеральдегидкиназы или дополнительно преобразован в глицерин-3-фосфат с помощью глицерин-3-фосфатдегидрогеназы. Метаболизм фруктозы в этот момент дает промежуточные продукты глюконеогенного пути, ведущие к синтезу гликогена, а также к синтезу жирных кислот и триглицеридов.

Синтез гликогена из DHAP и глицеральдегид-3-фосфата

Образующийся глицеральдегид, образованный альдолазой B, затем подвергается фосфорилированию до глицеральдегид-3-фосфата. Повышенные концентрации DHAP и глицеральдегид-3-фосфата в печени стимулируют глюконеогенный путь к глюкозе и последующему синтезу гликогена. Похоже, что фруктоза является лучшим субстратом для синтеза гликогена, чем глюкоза, и что восполнение запасов гликогена имеет приоритет над образованием триглицеридов. После восполнения запасов гликогена в печени промежуточные продукты метаболизма фруктозы в первую очередь направляются на синтез триглицеридов.

Рисунок 6: Метаболическое превращение фруктозы в гликоген в печени.

Синтез триглицерида из DHAP и глицеральдегид-3-фосфата

Углеводороды из диетических фруктозы встречаются в обоих свободных жирных кислот и глицерина фрагментов плазмы триглицеридов. Высокое потребление фруктозы может привести к избыточному производству пирувата, вызывая накопление промежуточных продуктов цикла Кребса. Накопленная цитрат может быть транспортирован из митохондрий в цитозоль из гепатоцитов в пересчете на ацетил — СоА с помощью цитрат — лиазы и направлены на синтез жирных кислот. Кроме того, DHAP может быть преобразован в глицерин-3-фосфат, обеспечивая глицериновую основу для молекулы триглицерида. Триглицериды включены в липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), которые высвобождаются из печени и направляются в периферические ткани для хранения как в жировых, так и в мышечных клетках.

Рисунок 7: Метаболическое превращение фруктозы в триглицерид в печени.

Физические свойства

5% водный раствор глюкозы.

В биохимии точное знание физических и химических свойств глюкозы позволяет создавать компьютерные модели, описывающие сайты связывания белок- глюкоза.

Решения

Все формы глюкозы бесцветны и хорошо растворяются в воде H ₂ O., уксусная кислота CH ₃ COOHи различные другие растворители . С другой стороны, они плохо растворяются в метаноле CH ₃ OH.и этанол CH ₃ CH ₂ OH.

С открытой цепью форма является термодинамически нестабильны и спонтанно изомеризуется с образованием циклической формы . При комнатной температуре раствор, содержащий четыре циклические формы глюкозы, вызывает взаимное преобразование этих веществ в течение нескольких часов в результате процесса, называемого мутаротацией . Этот процесс значительно медленнее ° С . Какими бы ни были исходные пропорции между различными формами циклической глюкозы, соотношение α: β аномеров в смеси стремится к 36:64. Это соотношение α: β на самом деле было бы больше похоже на 11:89 в отсутствие аномерного эффекта .

Мутаротация заключается во временном раскрытии кольца, чтобы дать форму открытой цепи, которая немедленно закрывается, чтобы восстановить циклическую форму глюкозы. При реформинге глюкоза может в исключительных случаях изменять циклическую форму пиранозы и фуранозы или, как правило, изменять аномер между α и β. Таким образом, хотя форма с открытой цепью не очень заметна в растворе, она играет фундаментальную роль в установлении баланса между всеми изомерами глюкозы в растворе.

Мутаротация глюкозы в растворе между α- и β- аномерами .

По сути, существует три формы глюкозы, которые могут кристаллизоваться из водного раствора глюкозы в зависимости от условий: α-глюкопираноза, β-глюкопираноза и гидрат β-глюкопиранозы .

Оптические свойства

Как и все осес , глюкоза имеет асимметричные атомы углерода . Всего их четыре: С-2, С-3, С-4 и С-5. Они дают ему вращательную энергию , так что глюкоза называются оптический активными, то есть , что он способен отклоняться от плоскости поляризации в качестве падающего поляризованного света .

Природный стереоизомер глюкозы является D — глюкозой (см хиральности ). В растворе или в кристаллизованном состоянии D- глюкоза является правовращающей , то есть вращает плоскость поляризации по часовой стрелке . Наоборот, L- глюкоза является левовращающей , то есть вращает плоскость поляризации против часовой стрелки. Префиксы D — и L — здесь не связаны с правовращающим или левовращающим направлением, которое является результатом комбинированного действия всех асимметричных атомов углерода в молекуле: эти префиксы просто указывают конфигурацию атома углерода C-.5, а некоторые D — альдогексозы левовращающие.

Чистые растворы α- D- глюкопиранозы и β- D- глюкопиранозы в водном растворе при 20  ° C имеют вращательную способность 112,2 ° и 18,7 ° соответственно. Однако эти растворы нестабильны, и таутомерное равновесие быстро достигается с помощью следующего состава:

• ~ 36% α- D- глюкопиранозы;
• ~ 64% β- D- глюкопиранозы;
• <0,25% линейной D- глюкозы.

Таким образом, сила вращения составляет 52,7 °. Последний положительный, D- глюкоза правовращает .

Таблица – Углеводы в продуктах питания